环境化学-

在环境中的迁移与转化
在大气中的迁移与转化
在污水污泥中的迁移与转化
在生物体内的蓄积、代谢转 化与降解过程
一般认为，PFOS/PFOA进入大气环境有2 种途径 :含氟化合物 的降解，PFOS/PFOA直接排放到大气环境中。进入大气环境的PFOS、 PFOA ，不易降解，可远距离进行迁移或转运，并随干湿沉降到达 地面，或进入水体，或进入土壤。 Martin 等利用烟雾室实验证实了大气中的全氟辛烷磺酸氨化 合物[C8F17SO2N(R1)(R2)]可以通过大气转运、氧化为PFCA 和PFOS 的可能性，并导致偏远地区的污染，并认为全氟化物挥发性前体 物质可通过大气转运扩散到遥远的地区，然后沉降为不挥发性全 氟化合物，这个过程导致对生物体的污染。
在生物体内的蓄积、代谢转化与降解过程，PFOS 和PFOA 可 以通过食物链的传递在高营养级生物体内蓄积。Boulanger 等研 究表明，在人口稠密地区和工业地区中的水生动物体内PFOS浓度 比偏远海洋地区浓度高，以鱼类为食动物，例如水貂和秃鹰体内 的浓度比它们食物中的浓度要高。Verreault 等对挪威北极海鸥 血浆、肝脏、脑和卵中PFAS 的积累特性进行了研究，表明PFOS 是PFAS 的主要形式, 最高浓度(4811 ～ 349ng/g) 出现在血浆 中,然后是肝脏≈卵> 脑，并在体内存在潜在蓄积作用。
Qiang Yu等针对粉末活性炭（PAC）、颗粒活性炭（GAC） 和阴离子交换树脂（AI400)三种吸附剂对PFOS和PFOA 的去除进 行了可行性研究。三种吸附剂中GAC对PFOS和PFOA的吸附容量最 低，PAC和AI400对PFOS和PFOA的吸附容量分别为1.04mmol/g 和2.92mmol/g。综合来看，PAC吸附效果最好，但存在不可再生 的缺点，离子交换吸附相比较而言则更为经济适用。
壳聚糖由水产加工副产物虾壳、蟹壳等制备，作为一种来 源丰富、易获取的天然高分子絮凝剂和吸附剂，其不仅有高效 絮凝作用，且具有无毒副作用、易降解等优点，是处理PFCs污 染极具潜力的环保型吸附材料。Zhang等用壳聚糖（Chitasan， CTS）去除水溶液中PFOS，发现对于0.33mmol/L的PFOS，此 种生物吸附剂的吸附容量达5.5mmol/g，远高于其他传统吸附 剂。
神经毒性和生殖发育毒性
已经证实PFOS作为一种内分泌类干扰物能够影响神经内分泌系 统，经口染毒PFOA 7天后能够造成大鼠海马细胞中钙离子浓度的 显著性升高。 生殖毒理学研究表明,PFOS和PFOA能够造成雌性鹤鹑产蛋率显 著下降,产蛋时间推迟,受精率和孵化率显著性下降而幼患大量死 亡,且出生后畸形率升高。 有关有研究报告表明PFOA能够造成体重的下降,但山于胎儿生 长发育的不同背景于PFOS和PFOA对人类的生殖发育毒性研究还很 缺乏,尚需进一步的研究。
PFOS和PFOA污染现状
环境介质中的PFOS和PFOA
生物体内的PFOS和PFOA的水平
生物体内的PFOS和PFOA的水平
PFOS/PFOA的毒理效应
肝脏 毒性 内分泌 干扰毒性
毒性
神经毒性和 生殖发育毒性
肝脏毒性
已经多次在啮齿动物和灵长类动物的暴露实验中证实，PFOS 和PFOA能够造成肝脏指数的增加,即肝肿大，暴露于PFOS和PFOA 后,实验动物肝脏脂肪酸结合蛋白与脂肪酸及其他配体的结合能力 受到严重抑制,脂肪酸的转移和代谢受到影响。另外，PFOS还能够 诱导肝脏各种酶活性的降低。 PFOS和PFOA还可对心肌产生损伤作用，研究认为PFOS和PFOA 可以使体内自由基分泌平衡失调,造成氧化损伤,损害遗传物质,引 发肿瘤。
内分泌干扰毒性
激素合成、运输、新陈代谢等生理活动都需要甲状腺激素的 调节，许多研究表明PFOS和PFOA损害甲状腺激素在动物体内的分 泌平衡，研究结果表明PFOS和PFOA对甲状腺激素的影响是多方面 的，由于物种多样性和调控机制存在差异,由PFOS和PFOA造成啮 齿动物甲状腺功能的影响外推到对人体甲状腺功能的影响,其变 化是极其复杂的。与在动物体内的半衰期(PF0s在大鼠血清中半 衰期为100d左右)相比,PFOS和PFOA在人体中有极长的半衰期。 PF0s和PFOA对人类健康的潜在风险应该引起重视。
PFOA
2004年，不粘锅涂层中残留的全氟辛酸（Perfluorooctanoate, PFOA）所引发的“杜邦特氟龙事件”则将人们对PFCs的关注引 向了一个新的高度，PFOA则是包括“特氟龙”在内的所有氟聚合 物生产过程中不可或缺的乳化剂，同时也作为表面活性剂被添加 到肥皂、香波等日常用品中。
三 PFOS/PFOA的去除
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超声降解 微生物降解 光化学分解 吸附技术
吸附技术
吸附技术由于操作简单、低成本、高效率, 是去除水中全 氟化合物的有效方法。一方面, 可再生利用的吸附剂可使高成 本的PFOS/PFOA等物质的回收和重复使用成为可能。另一方面， 它们在沉积物或土壤等自然环境介质中的吸附-解吸作用为研究 者了解其在环境中的迁移转化途径提供了有价值的参考。 活性炭、离子交换树脂是目前用于去除PFCs的常用吸附剂。 近年来，随着环境领域对PFCs关注度的增加，各国研究者针对 PFCs开发了多种新型吸附技术，如壳聚糖、碳纳米管等..
在水环境中，现在广泛研究的是PFOS/PFOA的前体化合物降 解为PFOS/PFOA的途径，以及这些化合物进入水环境后在水生生 物体内的蓄积，没有发PFOS/PFOA在水环境中降解的报道。 Boulanger等则认为，污水处理厂在污水处理过程中能够形成部分 PFOS 和PFOA ，但是与污水中原有PFOS 和PFOA 的残留相比，通 过生物代谢产生的PFOS 和PFOA ，并不是其主要的污染源。另据 报道，生活污水及污泥中全氟磺酸乙基氨 和全氟磺酸甲基氨可 能通过生物降解，转化为PFOS。
结论
全氟化合物对环境污染的程度超出人们的预想，在全 球范围内的许多环境介质和人体、动物体等中广泛存在该 类物质，使得该问题的研究已经成为分析科学等领域所关 注的研究热点之一。我国的科技工作者对该类物质也进行 了初步研究， 但是与国际发展动态相比仍较落后， 特别 是检测技术力量比较薄弱，因此分析工作者的重要任务是 找出环境、纺织品、食品包装材料等物质中PFOS 和PFOA 的最佳提取方法和检测方法，为检测工作者提供一个标准 的测定方法体系。
两种典型的全氟化合物（PFCs） 环境行为、毒理效应及去除
姓名 张春艳 学号 113102000249
主要内容
全氟化合物简介
PFOS/PFOA的污染现状、毒理效应与迁移转化
PFOS/PFOA的去除 结论
一 全氟化合物的简介
全氟化合物( Perfluorinated compounds，PFCs)指化合 物分子中与碳原子连接的氢原子，全部被氟原子所取 代的一类有机化合物，其化学通式为F(CF2)n-R，其中 R为亲水性官能团，是一种新型持久性有机污染物。 PFCs物理和化学性质非常稳定,具有高稳定性,亲脂性 和疏水性，PFCs被广泛应用于食品包装、纺织品、不
粘锅、泡沫灭火剂和除草剂等民用和工业产品生产领
域。
PFCs的特点
很高的稳定性，受很 强的热，光照，化学 作用而难分解 在环境中长距离迁移 受微生物和高等脊椎动 物的代谢作用而难降解 随食物链传递在生物 体内富集到很高浓度
二 PFOS/PFOA分布、毒理效应与迁移转化
环境中存在的全氟化合物主要有全氟羧酸 类、全氟磺酸类、全氟酰胺类及全氟调聚醇等, 其中全氟辛烷磺酸(PFOS) 和全氟辛酸(PFOA) 是环境中出现的最典型的两种全氟化合物,而 且这两种化合物是多种PFCs在环境中的最终转 erfluoroodane Sulfonate，PFOS)，曾 被广泛用于灭火剂、感光材料表面处理剂、纺织品和皮 革的整理剂、纸张的表面防污涂层、航空液压油、半导 体行业的光阻剂和电镀行业的铬雾抑制剂等与人类生产 和生活密切相关的产品中。作为3M公司的畅销产品思高 洁防污涂层喷剂的关键组分，PFOS被发现广泛存在于 全球的环境介质和动物乃至人体体内，对生态环境和人 体健康构成了极大的潜在威胁。